Objev: Proč vidí hadi i v noci?

Hadi jsou prakticky bez výjimky predátory, velká část z nich navíc loví v noci. Pro vylepšení jejich loveckých schopností se u některých z nich vyvinul zvláštní orgán, který jim umožňuje vidět v infračervené části spektra. Američtí vědci nedávno publikovali článek, v němž odhalili podstatu nočního hadího vidění na úrovni molekul.Hadi jsou prakticky bez výjimky predátory, velká část z nich navíc loví v noci. Pro vylepšení jejich loveckých schopností se u některých z nich vyvinul zvláštní orgán, který jim umožňuje vidět v infračervené části spektra. Američtí vědci nedávno publikovali článek, v němž odhalili podstatu nočního hadího vidění na úrovni molekul.

Některým z hadů nadělila evoluce velmi zvláštní a v přírodě takřka ojedinělý orgán. A o čem je tedy vlastně řeč? Jedná se o takzvanou tepločivnou jamku, umístěnou mezi okem a nozdrami. O schopnosti hadů „vidět“ pomocí tohoto zvláštního orgánu vědí biologové již od dob pionýrských prací slavného amerického neuroetologa Theodora Bullocka z 50. let minulého století. Teprve nedávno se jim však podařilo odhalit, jak přesně vlastně tento zvláštní orgán funguje.

Vidět lze i „teplem“
 Infračervené záření je vlastně „neviditelné“ světlo. Abychom byli přesní – je to ta část elektromagnetického spektra, jehož vlnová délka je podstatně delší, než je tomu u světla viditelného. Zatímco lidské oko je schopno zaregistrovat vlnění o vlnové délce mezi 400–750 nm, infračervené záření má vlnovou délku 760 nm až 3000 nm. My, lidé, jej nevidíme, můžeme jej však cítit na kůži jako teplo. Dnešní technika nám však takové vidění dokáže poměrně snadno zprostředkovat. Při pokojové teplotě je totiž infračervené záření zodpovědné za zhruba 50 % zahřívání povrchů a tento způsob vidění bývá proto někdy tento způsob „vidění“ nazýván „vidění teplem“ čili termovize. Termovize dnes nacházejí velmi široké uplatnění tam, kde je třeba hledat rozdíly v teplotě, například při hledání úniku tepla z budov, hledání osob zasypaných v ruinách objektů či při diagnostikování zánětů.  S vlněním v oblasti infračerveného spektra (zhruba v oblasti 700–1000 nm) pracují i přístroje pro noční vidění, tzv. noktovizory, které používají například vojáci či noční lovci. Tyto přístroje dokáží zachytit zbytky tohoto záření z noční oblohy a převést jej do viditelné oblasti. Obraz se však zobrazuje na zeleném stínítku, a objekty mají proto v noktovizorech zelenou barvu.

Když dva mají totéž, není to totéž
Chřestýši, mezi které kromě známých amerických chřestýšů počítáme například i jedovaté křovináře či ploskolebce, jsou blízkými příbuznými zmijí. Jedním ze znaků, které je od jejich příbuzných odlišují, jsou právě jejich tepločivné jamky. Všichni chřestýši mají tyto jamky dvě – na každé straně hlavy mezi okem a nozdrou. Chřestýši však nejsou jedinými hady, kteří jsou vybaveni tímto evolučním vylepšením. Nalezneme jej také u některých hroznýšovitých (hroznýši, krajty). Jejich tepločivné jamky mají sice stejnou funkci, již na první pohled však vypadají jinak a jejich funkce není podle všeho zdaleka tak dobrá, jako je tomu u chřestýšů. Jsou umístěny před nozdrami a jejich počet je také podstatně vyšší – přinejmenším 4 i více. A k čemu, že se vlastně tento zvláštní orgán u těchto hadů vyvinul? Vědci přirozeně nejprve předpokládali, že vylepšuje především jejich útočné schopnosti. Výzkumy chřestýšů amerického etologa Aaron R. Krochmal z americké Washington College a jeho týmu však naznačují, že by tento orgán mohl hadům přinášet i další výhody. Stejně jako ostatní plazi jsou i chřestýši studenokrevnými zvířaty, nedokážou si tedy udržet stálou tělesnou teplotu. Tepločivný orgán proto chřestýšům pomáhá vyhledat (v) jejich úkryt(ech)? a zabránit tak přehřívání.

21. STOLETÍ vysvětluje:
Když biolog nalezne podobné orgány u různých skupin organismů, nejprve se zeptá, zda se jedná o orgán takzvaně homologní či analogní. Do první skupiny patří například lidská ruka, ptačí křídlo či prsní ploutve velryb. U některých orgánů však biologové mluví jako o evoluční analogii, kdy se orgán stejné funkce nevyvine z jednoho orgánu u společného předka, ale zcela nezávisle z jiného základu (tzv. prekurzoru). Mezi takové patří například křídla ptáků a křídla motýlů.

Sestup na molekulární úroveň
 „Fyziologové živočichů odvedli na popisu anatomie smyslových orgánů skvělou práci. Pro lidi jako jsme my, kteří se zabývají genetikou, jsou tyto informace zcela nezbytné. Nyní je však řada na nás,“  popisuje svůj startovní bod David Julius z University of California v San Franciscu, vedoucí vědeckého týmu, který na toto téma nedávno publikoval studii v prestižním časopise Nature. Aby vědci zjistili, jakými cestami jsou vlastně podněty z tepločivných jamek přenášeny, napadlo je srovnat fungování dvou typů nervových center. Prvním z nich byly buňky takzvaného trigeminální neboli Gasserova ganglia, která anatomové již dříve v těchto jamkách nalezli. Pro srovnání si pak vybrali buňky odlišného, ale blízkého nervového centra, takzvaného dorzálního kořenového ganglia, které hadům zprostředkovává informace o dění v jejich těle od krku dolů. Poté už stačilo „pouze“ hledat v těchto buňkách produkt jistého speciálně vytypovaného genu. Jejich volba padla na geny, které kódují zvláštní membránový kanál, zvaný TRPA 1, který dokáže přenášet informace o teple, vznikajícím působením infračerveného záření. Ze svého výsledku se mohli radovat. V nervech tepločivných buněk byla koncentrace této látky 400x vyšší, než v buňkách, které si zvolili pro kontrolu. Američané mohou tedy vítězoslavně zvolat: dokázali jsme, že hadi skutečně „vidí teplem“.

Dávná krajta se krmila malými dinosaury
 Mezi paleontology zavládne největší radost, když se jim podaří najít skutečný „zkamenělý okamžik“ dávné minulosti. A přesně to se nedávno podařilo vědcům z americké University of Michigan a Indické geologické služby. Podařilo se jim objevit ostatky dříve neznámého fosilního druhu hada, který pojmenovali Sanajeh indicus. Jeho stáří odhadují na 67 miliónů let. Žil tedy na samotném konci druhohor ve svrchní křídě a patřil tak mezi vůbec první hady, kteří kdy na Zemi žili. Zvláštností tohoto nálezu, který pochází ze státu Gudžarát v západní Indii však není jen jeho velké stáří. Zemřel totiž prakticky přesně v momentě, kdy si pochutnával na své kořisti, právě vylíhlém mláděti některého z druhů sauropodních dinosaurů. Tito plazi, mezi které řadíme například i proslulé predátory rodu Tyrannosaurus, patřili v dospělosti mezi jedny z největších zvířat své doby. „Sajaneh byl schopen strávit celého půl metru dlouhého sauropoda, jelikož byl sám dost velký – měřil okolo 3,5 metru. Náš nález ukazuje na pozoruhodnou evoluční strategii prvních hadů. Díky své rostoucí velikosti byli schopní konzumovat velkou kořist,“ interpretuje svůj nález Jeff Wilson z University of Michigan.

Neuvěřitelné smysly hadů
 Hadi jsou z evolučního hlediska velmi úspěšnou skupinou. Od doby svrchní křídy, kdy se na Zemi objevili poprvé, se jim podařilo osídlit velkou část souše (zejména tropické oblasti) a řadu druhů najdeme i ve vodě. Za jejich úspěchy stojí i jejich nezvykle dokonalé smysly. Nejdůležitější je pro většinu z nich dokonalý čich. Jednotlivé molekuly rozptýlené ve vzduchu dokáží zachytit prostřednictvím jazyka a poté je přenést do zvláštního orgánu na horním patře, tzv. vomeronasálního čili Jakobsonova orgánu. Ještě zvláštnější je však způsob, jímž hadi slyší. Mechanické vlnění prostředí, např. vzduchu, zachycují např. u savců ušní boltce, které pak „svádějí“ zvuk až k ušnímu bubínku a dále do středního a vnitřního ucha. Hadi mají sluchové orgány také plně vyvinuté, boltce jim však chybí.  Vibrace prostředí jsou u nich přenášeny do zvláštní oblasti v jejich spodních čelistech. Hadi tedy nejenže „slyší čelistí“, ale vlastně i celým břichem. V jejich okolí jim proto neuteče ani myška. O těžkých krocích potenciálních predátorů už ani nemluvě.

Rubriky:  Příroda
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Hereditární angioedém – nepříliš známé genetické onemocnění

Hereditární angioedém – nepříliš...

Hereditární angioedém je jedním z 8000 vzácných genetických onemocnění. Postihuje jedince...
U dětí pozor na oči

U dětí pozor na oči

Když se dítě narodí, jeho oči ještě nejsou plně vyvinuté. Okolí vnímá...
Najděte si svého herce! Právě dnes byla spuštěna online databáze ACTORSMAP

Najděte si svého herce! Právě dnes...

Dnes byla oficiálně spuštěna online databáze českých a slovenských herců, která má...
Letiště Heathrow zavedlo systém ochrany proti dronům

Letiště Heathrow zavedlo systém...

Zaměstnanci nejvytíženějšího londýnského letiště Heathrow se v minulosti...
Léčba rakoviny sítnice pomocí injekce do oka poprvé v Česku

Léčba rakoviny sítnice pomocí...

Vůbec poprvé v České republice lékaři využili metody injekčního vpravení...
Byl rozluštěn genom krakatice obrovské

Byl rozluštěn genom krakatice...

Vědci pod vedením Caroline Albertinové odhalili genom jednoho z největších...
Záchranná stanice ARCHA přijala v roce 2019 rekordních 1575 zvířat

Záchranná stanice ARCHA přijala v...

Zoologická zahrada Liberec není jenom zoo, ale spadá pod ní kromě Střediska...
Dokážou vyrobit nový typ zlata?

Dokážou vyrobit nový typ zlata?

Švýcarští vědci představili světu slitinu zlata (Au), proteinových vláken a...
Dobrá zpráva pro milovníky pizzy

Dobrá zpráva pro milovníky pizzy

Jednou z novinek představených na veletrhu CES 2020 v Las Vegas byl také stroj...
Při domácím porodu existuje třikrát vyšší riziko úmrtí dítěte

Při domácím porodu existuje třikrát...

Navzdory určitým trendům nelze zpochybnit fakt, že nemocnice představují...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jak bezpečně rozpoznat lháře?

Jak bezpečně rozpoznat lháře?

Zřejmě každý z nás v životě někdy zalhal nebo poznal osobu, která mu...
Smrt minutu po minutě: Konec není rychlý

Smrt minutu po minutě: Konec není...

Smrt není rychlá a milosrdná, jak se kdysi věřilo. Jen to tak vypadá při pohledu...
Děsivé léčebné praktiky středověku. Jaké neduhy zaháněl slepičí zadek, usušená ropucha či bobří žlázy?

Děsivé léčebné praktiky středověku. Jaké...

Středověké lékařství ovládala velkou měrou církev. Nemoc byla považována za dar od Boha,...
Jak utrácejí děti miliardářů?

Jak utrácejí děti miliardářů?

Na sociálních sítích můžeme spatřit nespočet mladých lidí, kteří žijí doslova...
Naše planeta za 1000 let: Sláva robotům, čest lidem!

Naše planeta za 1000 let: Sláva...

Štíhlí opálení tvorové s červenýma očima žijí v symbióze s počítači,...
Suchý zip: Když bodlák vydělá miliony ročně

Suchý zip: Když bodlák vydělá...

Za vším je náhoda. Švýcarský inženýr Georges de Mestral se prochází se svým...
V odraze: Co jste nevěděli o zrcadlech?

V odraze: Co jste nevěděli o...

Mohou za to, že nás obalamutí mágové, režiséři s nimi kdysi zkouší...
Klidně zůstaňte líní! Co vyprávělo dálkové ovládání?

Klidně zůstaňte líní! Co vyprávělo...

Jen se v klidu posaďte, jsem tu přece já. Stačí mě vzít do ruky… a...
Útočili Peršané ve starověku bojovým plynem?

Útočili Peršané ve starověku...

„Kupředu!“ zvolá římský velitel a s četou zbrojnošů se rozeběhne tunelem...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.